第一篇：物理必修一實驗;驗證力的平行四邊形定則

藝體部高一物理學(xué)案NO.2

3實驗驗證力的平行四邊形定則

【實驗?zāi)康摹?/p>

驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則.【實驗原理】

一個力F′的作用效果和兩個力F1、F2的作用效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長到同一點,所以力 F′就是這兩個力F1和F2的合力,作出力F′的圖

示.再根據(jù)平行四邊形定則作出力F1 和F2 的合力F的圖 示,比較F和F′的大

小和方向是否相同,若相同,則說明互成角度的兩個力合成時遵循平行四邊形定則.【實驗器材】

方木板一塊、白紙、彈簧測力計(兩只)、橡皮條、細(xì)繩套(兩個)、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)、細(xì) 芯鉛筆.【實驗步驟】

1.用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上.并用圖釘把橡皮條的一端固定在A點,橡皮條的另一端拴上兩個細(xì)繩套.2.用兩只彈簧測力計分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉像皮條,使橡皮條伸長到某一位置O,如圖1所示,記錄兩彈簧測力計的讀數(shù),用鉛筆描下O點的位置及此時兩細(xì)繩套的方向P1、P2。

3.用鉛筆和刻度尺從結(jié)點O沿兩條細(xì)繩套方向畫直線,按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測力計的讀數(shù)F1和 F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形,過O點畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示.4.只用一只彈簧測力計通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O,記下彈簧測力計的讀數(shù)和細(xì)繩套的方向P.5.用刻度尺從O點按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出只用一只彈簧測力計的拉力 F′的圖示.6.比較一下,力F′與用平行四邊形定則求出的合力F的大小和方向是否在誤差允許范圍內(nèi)相同相同.7.改變兩個力F1和F2的大小和夾角，再重復(fù)兩次實驗.錦囊妙訣:白紙釘在木板處,兩秤同拉有角度,讀數(shù)畫線選標(biāo)度,再用一秤拉同處,作出力的矢量圖.交流與思考：每次實驗都必須保證結(jié)點O的位置保持不變,這體現(xiàn)了怎樣的物理思想方法？若兩次橡皮條的伸長長度相同,能否驗證平行四邊形定則？

每次實驗保證結(jié)點位置保持不變,是為了使合力的作用效果與兩個分力共同作用的效果，這是物理學(xué)中的思想方法.由于力不僅有大小,還有，若兩次橡皮條的伸長長度相同但結(jié)點位置不同，說明兩次效果不同,不滿足合力與分力的關(guān)系,不能驗證平行四邊形定則

【注意事項】

1.使用彈簧秤前,應(yīng)先調(diào)節(jié)零刻度,使用時不超過量程,拉彈簧秤時,應(yīng)使彈簧秤與木板平行.2.在同一次實驗中,橡皮條伸長時的結(jié)點O位置要相同.3.讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度.4.兩拉力F1和F2夾角不宜過大或過小,作力的圖示,標(biāo)度要一致，盡可能使

圖大一些.5.實驗總是有誤差的，由作圖法求的F與F′不可能完全重合，但在誤差允許范圍內(nèi)即可.【誤差分析】

1.用兩個測力計拉橡皮條時,橡皮條、細(xì)繩和測力計不在同一個平面內(nèi),這樣兩個測力計的水平分力的實際合力比由作圖法得到的合力小.2.結(jié)點O的位置和兩個測力計的方向畫得不準(zhǔn),造成作圖的誤差.3.兩個分力的起始夾角α太大,如大于120°,再重做兩次實驗，為保證結(jié)點O位置不變（即保證合力不 變),則α變化范圍不大，因而測力計示數(shù)變化不顯 著,讀數(shù)誤差大.4.作圖比例不恰當(dāng)造成作圖誤差.典例剖析：

例

1、在做“互成角度的兩個力的合成”實驗時,橡皮條的一端固定在木板上,用兩個彈簧秤把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點,以下操作中錯誤的是

()

A.同一次實驗過程中,O點位置允許變動

B.實驗中,彈簧秤必須與木板平行,讀數(shù)時視線要正對彈簧秤刻度

C.實驗中,先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力的大小和方向,把橡皮條另一端拉到O點

D.實驗中,把橡皮條的另一端拉到O點時,兩彈簧秤之間夾角應(yīng)取90°,以便于算出合力的大小

例

2、將橡皮筋的一端固定在A點,另一端拴上兩根細(xì)繩,每根細(xì)繩分別連著一個量程為5 N、最小刻度 為0.1 N的彈簧測力計.沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計.當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時,兩根細(xì)繩相互垂 直,如圖2所示.這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出.(1)由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為___N和______N.(2)在圖所示的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力.(3)(a)(b)兩圖是兩位同學(xué)得到的實驗結(jié)果,其中哪一個圖符合實際?若合力測量值F′是準(zhǔn)確的，則F 與F′有誤差的原因可能是哪些?

圖

5例題

3、在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中,某同學(xué)的實驗情況如圖5甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點,OB和OC為細(xì)繩.(1)圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的力的圖示,下列說法中()

A.圖乙中的F是力F1和F2合力的理論值,F′是力F1和 F2合力的實際測量值

B.圖乙的F′是力F1和F2合力的理論值,F是力F1和 F2合力的實際測量值

C.在實驗中,如果將細(xì)繩也換成橡皮條,那么對實驗結(jié)果沒有影響

D.在實驗中,如果將細(xì)繩也換成橡皮條,那么對實驗結(jié)果有影響

(2)本實驗采用的科學(xué)方法是______(填字母代號)

A.理想實驗法B.等效替代法

C.控制變量法D.建立物理模型法

例題

4、在“驗證力的平行四邊形定則”中,采取下列哪些方法和步驟可減小實驗誤差()

A.兩個分力F1、F2間的夾角要適當(dāng)大些

B.兩個分力F1、F2的大小要適當(dāng)大些

C.拉橡皮條的細(xì)繩要稍長一些

D.實驗前先把兩個彈簧秤的鉤子互相鉤住,平放在桌子上,向相反方向拉動,檢查讀數(shù)是否相同

例題

5、某同學(xué)在做“驗證力的平行四邊形定則” 的實驗 中,主要實驗步驟如下:

A.在桌面上放一塊木板,在木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在木板上

B.用圖釘把橡皮條的一端固定在木板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端打成繩套

C.用兩個彈簧秤分別勾住繩套,平行于木板且互成角度地拉橡皮條,把橡皮條的結(jié)點拉到某一位置O,記 錄下O點的位置和兩條細(xì)繩的方向，讀出兩個彈簧秤的示數(shù)

D.按選好的比例,用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧秤的 拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F

E.只用一個彈簧秤,通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧秤的示數(shù),記下細(xì)繩的方向，按同一比例作出這個力F′的圖示

F.比較力F′和F的大小和方向,看它們是否相同, 得出結(jié)論

上述步驟中:

(1)有重要遺漏的步驟序號是____________;

(2)遺漏的內(nèi)容是_________________________.例6．探究力的平行四邊形定則的實驗原理是等效原理，其等效性是指()

A．使兩分力與合力滿足平行四邊形定則

B．使兩次橡皮筋與細(xì)繩套的結(jié)點都與某點O重合C．使兩次橡皮筋伸長的長度相等

D．使彈簧秤在兩種情況下發(fā)生相同的形變

第二篇：2015高三物理一輪：實驗03驗證力的平行四邊形定則

高效提能

1．在探究求合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩．實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條．

(1)實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的________(填字母代號)．

A．將橡皮條拉伸相同長度即可

B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長度

C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度

D．將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置

(2)同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是________(填字母代號)．

A．兩細(xì)繩必須等長

B．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

C．用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大

D．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些

答案 ①BD ②BD

2．(2014·淄博三模)“驗證力的平行四邊形定則”的實驗如圖實Ⅲ－8甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩．圖實Ⅲ－8乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖示．

(1)圖乙中的______是力F1和F2的合力的理論值；______是力F1和F2的合力的實際測量值．

(2)本實驗采用的科學(xué)方法是

A．理想實驗法

C．等效替代法B．控制變量法 D．建立物理模型法

(3)在實驗中，如果其他條件不變僅將細(xì)繩換成橡皮筋，那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化？ 答：______.(選填“變”或“不變”)

(4)為了使實驗?zāi)軌蝽樌M(jìn)行，且盡量減小誤差，你認(rèn)為下列說法或做法能夠達(dá)到上述目的的是

A．使用彈簧測力計前應(yīng)將測力計水平放置，然后檢查并矯正零點 B．兩個分力F1、F2間夾角應(yīng)越大越好

C．標(biāo)記拉力方向時，要用鉛筆緊靠細(xì)繩沿繩移動鉛筆畫出 D．同一次實驗兩次拉細(xì)繩套須使結(jié)點到達(dá)同一位置 答案(1)F F′(2)C(3)不變(4)AD

3．某同學(xué)利用如圖實Ⅲ－9所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結(jié)點O，每個鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列問題：

(1)改變鉤碼個數(shù)，實驗?zāi)芡瓿傻氖?A．鉤碼的個數(shù)N1＝N2＝2，N3＝4 B．鉤碼的個數(shù)N1＝N3＝3，N2＝4 C．鉤碼的個數(shù)N1＝N2＝N3＝4 D．鉤碼的個數(shù)N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是

A．標(biāo)記結(jié)點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向 B．量出OA、OB、OC三段繩子的長度 C．用量角器量出三段繩子之間的夾角 D．用天平測出鉤碼的質(zhì)量

(3)在作圖時，你認(rèn)為圖實Ⅲ－10中正確的是(填“A”或“B”)________．

解析(1)實驗中的分力與合力的關(guān)系必須滿足：|F1－F2|

(2)A

(3)實驗中F3是豎直向下的，因此A項正確、B項錯誤． 答案(1)BCD(2)A(3)A

4．(2014·四川省石室中學(xué)模擬)某同學(xué)在家中嘗試“驗證平行四邊形定則”，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計了如圖實Ⅲ－11所示實驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物，如圖實Ⅲ－11所示．

(1)為完成該實驗，下述操作中必需的是________． A．測量細(xì)繩的長度 B．測量橡皮筋的原長

C．測量懸掛重物后橡皮筋的長度 D．記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置

(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是________________________________________________________________________．

解析(1)運用等效思想來驗證平行四邊形定則，即要驗證以兩力為鄰邊作平行四邊形，其對角線是否和合力相符．本小題中結(jié)點受三個力，其中兩個力的合力與第三個力等大反向，故先測出各力的大小和方向，然后作出各力的圖示，以兩邊為鄰邊做平行四邊形，如果在實驗誤差范圍內(nèi)平行四邊形的對角線與第三個力等大反向，即可驗證．為測量各力的大小故需要記錄橡皮筋原長、懸掛重物后的長度以及記錄懸掛重物后O點的位置．故應(yīng)選B、C、D.(2)可以通過改變小重物改變各力的大?。?答案(1)BCD(2)更換質(zhì)量不同的小重物

5．(2014·衡陽模擬)如圖實Ⅲ－12所示，某實驗小組同學(xué)利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解．A、B為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負(fù)．A連接質(zhì)量不計的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動．B固定不動，通過光滑鉸鏈連接長0.3 m的桿．將細(xì)繩連接在桿右端O點構(gòu)成支架．保持桿在水平方向，按如下步驟操作：

①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ ②對兩個傳感器進(jìn)行調(diào)零

③用另一根繩在O點懸掛一個鉤碼，記錄兩個傳感器的讀數(shù) ④取下鉤碼，移動傳感器A改變θ角 重復(fù)上述實驗步驟，得到表格.(1)12為________kg(保留一位有效數(shù)字)．

(2)本實驗中多次對傳感器進(jìn)行調(diào)零，對此操作說明正確的是 A．因為事先忘記調(diào)零

B．何時調(diào)零對實驗結(jié)果沒有影響 C．為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響 D．可以完全消除實驗的誤差

解析(1)A傳感器中的力均為正值，故A傳感器對應(yīng)的是表中力F1，平衡時，mg＝F1sin θ，當(dāng)θ＝30°時，F(xiàn)1＝1.001 N，可求得m＝0.05 kg.(2)在掛鉤碼之前，對傳感器進(jìn)行調(diào)零，目的是為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響，故C正確．

答案(1)F1 0.05(2)C

6．某同學(xué)在學(xué)完“力的合成”后，想在家里做實驗“驗證力的平行四邊形定則”．他從學(xué)校的實驗室里借來兩個彈簧秤，按如下步驟進(jìn)行實驗．

A．在墻上貼一張白紙用來記錄彈簧秤彈力的大小和方向

B．在一個彈簧秤的下端懸掛一裝滿水的水杯，記下靜止時彈簧秤的讀數(shù)F

C．將一根大約30 cm長的細(xì)線從杯帶中穿過，再將細(xì)線兩端分別拴在兩個彈簧秤的掛鉤上．在靠近白紙?zhí)幱檬謱ΨQ地拉開細(xì)線，使兩個彈簧秤的示數(shù)相等，在白紙上記下細(xì)線的方向，彈簧秤的示數(shù)如圖實Ⅲ－13甲所示

D．在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個彈簧秤的彈力的圖示，如圖乙所示，根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個力的合力F′

(1)在步驟C中，彈簧秤的讀數(shù)為________N.(2)在步驟D中，合力F′＝________N.(3)若________，就可以驗證力的平行四邊形定則．

解析(1)彈簧秤讀數(shù)時需要估讀，最終的讀數(shù)要以有效數(shù)字的形式給出，根據(jù)圖甲彈簧秤指針的位置，可讀出力的大小為3.00 N.(2)根據(jù)力的大小可以用線段的長度來表示，利用刻度尺和三角板在圖乙上由已知的兩個力作出平行四邊形，測量出平行四邊形的對角線的長度，與標(biāo)度1 N的長度進(jìn)行比較，可求出F′的大小為(5.2±0.2)N.(3)若F′在豎直方向且數(shù)值與F近似相等，則在實驗誤差允許的范圍內(nèi)可以驗證力的平行四邊形定則．

答案(1)3.00(2)5.2±0.2(3)F′在豎直方向且數(shù)值與F近似相等

第三篇：實驗一 基爾霍夫定律的驗證

實驗1.1 驗證基爾霍夫定律

一、實驗原理

1、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造也不能消失。

2、能量守恒定律：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失。

3、基本霍夫定律是電路的基本定律。（1）基本霍夫電流定律

對電路中任意節(jié)點，流入、流出該節(jié)點的代數(shù)和為零。即 ∑I=0。（2）基本霍夫電壓定律

在電路中任一閉合回路，電壓降的代數(shù)和為零。即 ∑U=0。

二、實驗?zāi)康?/p>

1、驗證基爾霍夫電流、電壓定律。加深對基爾霍夫定律的理解。

2、加深對電流、電壓參考方向的理解。

三、實驗過程

采用三組數(shù)據(jù)，實驗過程圖分別如下：

（1）

對點a：

KCL： 0.7498+1.499=2.2488≈2.249 A 對如圖標(biāo)識大回路：

KVL：2.249+0.7498+2.998=5.9968≈6 V（2）

對點a：

KCL： 0.3999+0.7997=1.199≈1.200 A 對最大回路：

KVL：2.399+0.3999+3.199=5.9979≈6 V

（3）

對點a：

KCL： 0.2727+0.2727=0.5454=0.5454 A 對最大回路：

KVL：1.091+0.2730+4.636=6 = 6 V

四、實驗心得

驗證基爾霍夫定律是我的第一次實驗，也是第一次使用workbench，在尋找器件、研究電壓表電流表的正負(fù)極、連接節(jié)點方便遇到了很多困難，后來在向同學(xué)請教、百度搜索當(dāng)中得到了解答，因此這次試驗鍛煉了我使用workbench的基本能力。

同時，在三組不同數(shù)據(jù)的測量中，通過電路圖可以看出，前兩組的電壓表沒有將最上側(cè)兩個電流表包括進(jìn)去，因此，在數(shù)據(jù)驗證過程中，出現(xiàn)了前兩個組數(shù)據(jù)是約等于，雖然無限接近，誤差很小，但還是偏小，因為少算了電流表的電壓。因此可以得知，軟件中的電壓表電流表并不是理想元件。

第四篇：§2.4實驗《驗證力的平行四邊形定則》

§2.4實驗《驗證力的平行四邊形定則》

【目標(biāo)引領(lǐng)】

理解實驗原理即分力與合力的等效性，掌握操作步驟、方法或與彈簧秤讀數(shù)結(jié)合。

【學(xué)習(xí)內(nèi)容】

1.實驗?zāi)康模候炞C力的平行四邊形定則

2.實驗原理：如果兩個互成角度的共點力F1、F2作用于橡皮筋的結(jié)點上，與只用一個力F/作用于橡皮筋的結(jié)點上，所產(chǎn)生的效果相同（橡皮筋在相同方向上伸長相同的長度），那么，F(xiàn)/就是F1和F2的合力。根據(jù)平行四邊形定則作出兩共點力F1和F2的合力F的圖示，應(yīng)與F/的圖示等大同向。

3.實驗器材：方木板一塊；白紙；彈簧秤(兩只)；橡皮筋；細(xì)繩套(兩個)；三角板；刻度尺；圖釘（1、2個)，細(xì)芯鉛筆.4.實驗步驟

①用圖釘把白紙釘在放于水平桌面的方木板上。

②用圖釘把橡皮條的一端固定在A點，橡皮條的另一端拴上兩個細(xì)繩套。

③用兩只彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，將結(jié)點拉到某一位置O，如圖標(biāo)記，記錄兩彈簧秤的讀數(shù)，用鉛筆描下O點的位置及此時兩條細(xì)繩套的方向。

④用鉛筆和刻度尺從結(jié)點O沿兩條細(xì)繩方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧秤的讀數(shù)F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺和三角板作平行四邊形，過O點畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示。

⑤只用一只彈簧秤鉤住細(xì)繩套，把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O，記下彈簧秤的讀數(shù)F/和細(xì)繩的方向，用刻度尺從O點按選定的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧秤拉力F/的圖示。⑥比較一下，力F/與用平行四邊形定則求出的合力F的大小和方向。

⑦改變兩個力F1與F2的大小和夾角，重復(fù)實驗兩次。

5.注意事項

①在O處的結(jié)點應(yīng)小一些，細(xì)繩套應(yīng)長一些。

②在儀器許可的條件下，應(yīng)使拉力盡可能大一些，以減小讀數(shù)誤差。

③畫力的圖示時，要選取合適的標(biāo)度，盡量將圖示畫的大一些。

④在同一次實驗中，橡皮條結(jié)點O的位置不能變動，且彈簧秤與木板平面平行。

6．誤差分析：本實驗誤差的主要來源除彈簧秤本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差，因此讀數(shù)時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄，兩力的對邊要平行，兩個分力F1和F2間的夾角越大，用平行四邊形作圖得到的合力F的誤差△F也越大，所以實驗中不要把θ取得太大。

【例1】在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的一端固

定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套（如圖）。

實驗中需要兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。某同學(xué)認(rèn)

為在此過程中必須注意以下幾項：

A兩根細(xì)繩必須等長。B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上。C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行。其中正確的是：（填入相應(yīng)的字母）

【例2】在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，⑴除已有的器材(方木板、白紙、彈簧秤、細(xì)繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆)外，還必須有 和

.⑵要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果，必須（）

A．每次將橡皮條拉到同樣的位置B．每次把橡皮條拉直

C．每次準(zhǔn)確讀出彈簧秤的示數(shù)D．每次記準(zhǔn)細(xì)繩的方向

⑶為了提高實驗的準(zhǔn)確性，減小誤差，實驗中應(yīng)注意什么?

⑷在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，某同學(xué)的實驗結(jié)果如圖所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩結(jié)點的位置。圖中是力F1與F2的合力的理論值；是力F1與F2的合力的實驗值，.通過把和進(jìn)行比較，驗證平行四邊形定則。

【例3】下面措施中，哪些是有利于減小誤差，提高實驗精度的（）

A．橡皮條彈性要好，拉力要適當(dāng)大些

B．兩個分力F1、F2間的夾角要盡量大些

C．拉橡皮條時，橡皮條細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近木板

D．拉橡皮條的細(xì)繩要細(xì)且長，描出細(xì)繩拉力方向時，要在細(xì)繩正下方，稍遠(yuǎn)的距離上描出二點或者三個點

【例4】如圖所示在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，橡皮筋一端固定于P點，另一端連接兩個彈簧秤，分別用力F1與F2拉兩個彈簧秤，使這端拉至O點，若要這端始終位于O點，但使力F2大小不變地沿順時針轉(zhuǎn)過某一小角度，相應(yīng)地使F1的大小及圖中β角作以下的哪些變化是可能的（）

A.增大F1的同時增大β角

B.增大F1的同時保持β角不變

C.增大F1的同時減小β角

D.減小F1的同時減小β角

【例5】在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，有位同學(xué)用的實驗器材和規(guī)定的略有不同，他只用一個彈簧秤，他的實驗結(jié)果和其他同學(xué)一樣，較好地驗證了“力的平行四邊形定則”.請你寫出他的主要實驗步驟。

【提示】對這類開發(fā)性題目，必須對實驗原理掌握特別熟練，同時能參照實驗儀器較全時實驗的步驟進(jìn)行解答。

⑴先用彈簧秤把橡皮筋拉長使結(jié)點到達(dá)點O，記下結(jié)點O的位置及拉力F的方向與大小。⑵用一手拉一細(xì)繩，用彈簧秤拉另一細(xì)繩，仍使結(jié)點到達(dá)O，記下此時拉力方向及彈簧秤的示數(shù)F1。

⑶使手與彈簧秤互換，再次將結(jié)點拉到O點，并使兩細(xì)繩仍沿⑵中記下的方向，再記下此時彈簧秤的示數(shù)F2。

⑷作出F1與F2的合力F與F′比較.【鞏固訓(xùn)練】

1．下列關(guān)于本實驗的說法中，正確的是（）

A．拉橡皮條的細(xì)繩套細(xì)一些且長一些，實驗效果較好

B．F和F′的夾角盡量大些好

C．拉橡皮條時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近且平行于木板

D．橡皮條彈性要好，拉到結(jié)點O時，拉力要適當(dāng)大些

2．在“互成角度的兩個共點力的合成”的實驗中，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個彈簧秤把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點，以下操作正確的是（）

/

A．同一次實驗過程中，O點的位置允許變動

B．實驗中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧秤刻度

C．在實驗中，先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤的大小和方向，把橡皮條的另一端拉到O點

D．實驗中，把橡皮條的另一端拉到O點時，兩個彈簧秤之間夾角應(yīng)取90°，以便于算出合力大小

3．本實驗中所說的合力與兩分力具有相同的效果，是指下列說法中的（）

A．彈簧秤的彈簧被拉長

B．固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變

C．細(xì)繩套受拉力產(chǎn)生形變

D．使橡皮條在某一方向上伸長某一長度

4．做驗證力的平行四邊形定則的實驗，是在水平放置的木板上鋪一張白紙，把橡皮條的一端固定在板的A點，橡皮條的另一端拴上兩細(xì)繩套，如圖所示，兩個測力計分別鉤住細(xì)繩套，互成角度拉橡皮條使之伸長，到達(dá)某一位置O

時需記下、，描下，再用一個測力計鉤住細(xì)

繩套把橡皮條拉長，使結(jié)點達(dá)位置，再記下

和.5．將下述實驗步驟按正確順序排列應(yīng)是⑴在白紙上按比例做出兩個力F1和F2的圖示，根據(jù)平行四邊形法則作圖求出合力F.⑵只用一只測力計，通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置.⑶記下兩測力計讀數(shù)，描出兩測力計的方向.⑷在水平放置的木板上，墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上P點，用兩條細(xì)繩連接在橡皮條的另一端，通過細(xì)繩同時用兩個測力計互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與細(xì)繩的連接點到達(dá)某一位置、并記下此位置.⑸記下測力計的讀數(shù)F和細(xì)繩方向，按同一比例做出這個力的圖示.比較這個實測合力和按平行四邊形法則求出的合力F′，看它們的大小和方向是否相同.⑹改變兩測力計拉力的大小和方向，重做兩次實驗，從實驗得出結(jié)論.6．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，兩彈簧秤拉力的圖示在圖

中作出，圖中方格每邊的長度表示1 N，O是橡皮筋的一個端點.用兩個

直角三角板按照作圖法作出合力F的圖示。(在作F2的平行線時，請你在圖上用虛線畫出固定三角板Ⅰ的位置，移動三角板Ⅱ的位置，并用箭頭標(biāo)示出Ⅱ的移動方向).得到的合力的大小為N.7．在“互成角度的兩個共點力的合成”實驗中，其中的三個實驗步驟：

⑴在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在木板上，另一端拴兩根細(xì)線，通過細(xì)線同時用兩個測力計互成角度地拉橡皮條，使它與細(xì)線的結(jié)點到達(dá)某一位置O點，在白紙上記下O點和兩測力計的讀數(shù)F1和F2。

⑵在紙上根據(jù)F1和F2的大小，應(yīng)用平行四邊形定則作圖求出合力F。

⑶只用一只測力計通過細(xì)繩拉橡皮條，使它的伸長量與兩測力計拉時相同，記下此時測力計的讀數(shù)F/和細(xì)繩的方向。

以上三個步驟中均有錯誤或疏漏，請指出：

⑴中是.⑵中是.⑶中是

.8．在兩個共點力合成的實驗中，用A，B兩個彈簧秤拉橡皮條的結(jié)點，使其位于O處，如圖所示，此時α+β=900，現(xiàn)在保持A讀數(shù)不變化，減小α角，要使結(jié)點仍在O處，可采用的辦法是（）

A．增大B的讀數(shù)，同時減小β角

B．增大B的讀數(shù)，同時增大β角

C．減小B的讀數(shù)，同時減小β角

D．減小B的讀數(shù)，同時增大β角

9．圖所示的器材是：木質(zhì)軌道(其傾斜部分傾角較大，與水平面所夾銳角為θ，水平部分足夠長)、小鐵塊、兩枚圖釘、一條細(xì)線、一個量角器.用上述器材測定小鐵塊與木質(zhì)軌道間的動摩擦因數(shù)，實驗步驟是：

⑴將小鐵塊從；

⑵用圖釘把細(xì)線；

⑶用量角器測量；

那么，動摩擦因數(shù)可表示為μ=。

第五篇：實驗驗證力的平行四邊形定則隨堂自測

1．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中所說的合力與兩個分力具有的效果，是指下列說法中的()

A．彈簧測力計的彈簧被拉長

B．固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變

C．細(xì)繩套受拉力產(chǎn)生形變

D．使橡皮條在某一方向上伸長到同一長度

2．(2010·天津高考)在探究求合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩．實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條．

(1)(雙選)實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的________(填字母代號)．

A．將橡皮條拉伸相同長度即可

B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長度

C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度

D．將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置

(2)(雙選)同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是________(填字母代號)．

A．兩細(xì)繩必須等長

B．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

C．用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大

D．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些

圖2－5－

33．“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖2－5－3甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩．圖2－5－3乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．

(1)如果沒有操作失誤，圖2－5－3乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是________．

(2)本實驗采用的科學(xué)方法是________．

A．理想實驗法

C．控制變量法

4．(2012·汕尾模擬)B．等效替代法 D．建立物理模型法

圖2－5－

4某同學(xué)在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計了如圖2－5－4所示實驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物．

(1)為完成該實驗，下述操作中不需要的是________．

A．測量細(xì)繩的長度

B．測量橡皮筋的原長

C．測量懸掛重物后橡皮筋的長度

D．記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置

(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是 ______________________________________________________________.5．(2012·深圳市外國語學(xué)校模擬)有同學(xué)利用如圖2－5－5的裝置來驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結(jié)點O，每個鉤碼的質(zhì)量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列問題：

圖2－5－

5(1)改變鉤碼個數(shù)，實驗不能完成的是()

A．鉤碼的個數(shù)N1＝N2＝2，N3＝

4B．鉤碼的個數(shù)N1＝N3＝3，N2＝4

C．鉤碼的個數(shù)N1＝N2＝N3＝4

D．鉤碼的個數(shù)N1＝3，N2＝4，N3＝5

(2)在拆下鉤碼和繩子前，應(yīng)該做好三個方面的記錄：

①___________________________________________________________.②___________________________________________________________.③___________________________________________________________.6．(2011·惠州模擬)某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時，主要步驟是

A．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；

C．用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點達(dá)到某一位置O，記錄下O點的位置，讀出兩只彈簧測力計的示數(shù)；

D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；

E．只用一只彈簧測力計，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力F′的圖示；

F．比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論．

上述步驟中：

(1)有遺漏的步驟的序號是________和________；

(2)遺漏的內(nèi)容分別是__________________________________________

和___________________________________________________________．

答案與解析

1．【解析】 在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中所說的作用效果是指將橡皮條沿某一方向伸長相同的長度，故只有D正確．

【答案】 D

2．【解析】(1)實驗中，兩次拉伸橡皮條應(yīng)使橡皮條沿相同方向拉到相同長度，即把橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置，B、D正確．

(2)為了減小實驗誤差應(yīng)使細(xì)線長一些，且標(biāo)記拉力方向的兩點遠(yuǎn)些，故D正確．此實驗操作要求彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條與木板平行，故B項正確．

【答案】(1)BD(2)BD

3．【解析】(1)因為F是根據(jù)平行四邊形定則作出的F1、F2的合力，由于實驗總存在誤差，所以F的方向不一定沿AO方向，而F′是用一只彈簧秤拉時的拉力，如果沒有操作失誤，方向一定沿AO方向，所以應(yīng)該為F′.(2)“驗證力的平行四邊形定則”的基本原理是：一個力F′的作用效果與兩個共點力F1和F2的共同作用效果都是把橡皮條結(jié)點拉伸到某點，所以F′為F1和F2的合力．作出F′的圖示，再根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F的圖示，比較F′與F大小是否相等，方向是否相同，所以應(yīng)選B選項．

【答案】(1)F′(2)B

4．【解析】 運用等效思想來驗證平行四邊形定則，即要驗證以兩力為鄰邊作平行四邊形，其對角線是否和合力相符．本小題中結(jié)點受三個力，其中兩個力的合力與第三個力等大反向，故先測出各力的大小和方向，然后作出各力的圖示，以兩邊為鄰邊作平行四邊形，如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi)平行四邊形的對角線與第三個力等大反向，即可驗證．為測量各力的大小需要記錄橡皮筋原長、懸掛重物后的長度以及記錄懸掛重物后O點位置．故必需的是B、C、D.不需要的只有A.可以通過改變小重物改變各力的大小和方向．

【答案】(1)A(2)更換不同的小重物

5．【解析】(1)本實驗驗證力的平行四邊形定則時，兩分力F1和F2不能在同一條直線上進(jìn)行，所以A不能完成，B、C、D能完成．

(2)要標(biāo)記結(jié)點O的位置，同時記錄OA、OB、OC三段繩子的方向和三段繩子所掛鉤碼的個數(shù)．

【答案】(1)A

(2)①標(biāo)記結(jié)點O的位置

②記錄OA、OB、OC繩的方向

③三段繩上所掛鉤碼的個數(shù)

6．【解析】 根據(jù)“驗證力的平行四邊形定則”的實驗步驟可知，有遺漏的步驟的序號是C、E.在C中未記下兩條細(xì)繩的方向，E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置O.【答案】(1)C E(2)C中未記下兩條細(xì)繩的方向 E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置O